天气识别与铁路轨道缺陷检测的机器学习方法
1. 天气识别研究背景与数据集
不同的天气状况会在各方面影响人们的生活,如今很多系统都需依据当前天气来做决策,基于视觉的天气识别是了解天气状况的重要途径。虽然深度学习在各领域广泛应用,但它也存在一些不足,比如在特征提取过程中,显著特征可能不够突出,导致最终任务性能不如传统机器学习方法。而且深度学习依赖大数据、大模型和大量计算,面临标注数据成本高、在移动设备上使用不便以及材料和时间成本高等挑战。
为了在有限设备上进行天气分类研究,研究选取了由五种天气类型组成的 Sun - Cloud - Rain - Fog - Snow(SCRFS)数据集。由于设备限制,从不同开源数据集中选取了总共 425 张图像,每种天气类型各 85 张。这些图像从互联网收集而来,并基于包含知识共享许可的原则进行选择。
2. 天气识别方法
2.1 图像预处理
对于卷积神经网络(CNN),图像的调整和裁剪是关键步骤。首先,在保持图像宽高比的前提下对图像进行调整大小,计算公式如下:
- 调整百分比:$Resize Percent = \frac{New basesize}{Oldsize}$
- 新尺寸:$Newsize = Oldsize × ResizePercent$
然后,使用“Canny 边缘检测”算法检测图像中的天空区域和物体区域,裁剪掉非天空部分。
2.2 卷积神经网络(CNN)
CNN 是机器学习中先进且广泛使用的分类算法。在本项目中使用了基于 TensorFlow 后端的 Keras 库。CNN 是一个复杂的算法,超参数的变
超级会员免费看
订阅专栏 解锁全文
793

被折叠的 条评论
为什么被折叠?



